1984-2013年阿尔卑斯山中段瑞士地区冰川变化遥感监测

利用1984年、1990年、2003年、2013年的TM,ETM+,OLI/TIRS遥感影像资料作为数据源,通过目视解译,应用GIS技术,分析了阿尔卑斯山中段瑞士地区近30年的冰川变化,同时对研究区内及周边的气温和降水的格点气象数据进行趋势分析,研究其与冰川变化的响应关系。结果表明:（1）1984—2013年,冰川面积减少了364.33 km²,退缩比例达到30.69%,年退缩速率为12.56 km²/a。1990—2003年的退缩速率最大,近10年冰川退缩速率有所减慢;（2）冰川规模等级和面积减少百分比呈负相关关系,即规模越小,退缩越快;（3）冰川消融主要发生在海拔4 000 m以下,冰川面积退缩随着海拔的升高而减少;（4）冰川主要分布在坡度5°～40°的7个等级上,坡度越缓,面积减少量越大;1984—2013年,不同坡度的冰川面积都在减少;（5）各个坡向的冰川都在退缩。1984—2013年,东南坡、东北坡和西坡冰川面积减少量较大,而西南、西北和东坡相对较小;（6）研究区气温升高明显,降水量变化幅度不大,气温上升是冰川退缩的主导因素。未来10年研究区冰川将会减慢退缩。     

西南不同农业区气温和降水量沿海拔梯度的变化特征

利用1960-2013年气象数据,从站点尺度分析西南不同农业区（分为青藏区、西南区和华南区3个农业区）年平均气温和降水总量及其变化速率的时空特征,基于标准化线性回归系数分析纬度、海拔两个主控因素对气温、降水量变化的影响作用,重点阐释研究区气温、降水量沿海拔因素的变化特征。结果表明：1960-2013年,整个研究区呈现显著的气候暖干化趋势,在21世纪初期表现最明显。青藏区和华南区气候变暖的趋势最显著,而且高海拔青藏区气候变暖早于其它地区;研究区年降水总量呈显著下降趋势,其中西南区南部云南与贵州交界处表现最显著。标准化线性回归系数显示,海拔因素对研究区气温、降水量变化的影响作用高于纬度因素,气温、降水量的变化速率均随海拔升高而显著增加,研究区高海拔农业区属于典型的气候变化敏感区。随海拔上升,高海拔农业区下垫面潜热作用释放热量减小,气候变暖速率升高,由此导致蒸散作用增强,降水量增加,气候因子更易产生波动。     

祁连山区气候变化及其对高寒草甸植物生产力的影响

分析了祁连山区近３６年气候变化特征，以及对高寒草甸植物生产力和种群结构变化的影响。结果表明，祁连山区年平均气温平均以１０年０．１５℃的升温率增高；年均气温的增高与冷季气温升高相关，暖季气温虽有升高现象，但对年均气温升高贡献不明显。降水量基本在多年平均值上下振动，无明显变化趋势，但降水变率略有增大，在这种形势下，高寒草甸植物生产力有所下降，植物种群数量、结构也发生了新的变化。     

1990-2011年南天山地区冰川面积变化对气候的响应

利用Landsat TM/ETM⁺影像资料,通过遥感图像计算机自动解译和目视解译方法得到南天山地区1990年、2000年、2011年三期冰川边界,并应用GIS技术系统研究了南天山地区冰川近21 a来的面积变化及其对气候的响应关系。结果表明:1990—2011年期间,南天山地区冰川面积变化了-13.2%。大规模冰川分解使得小规模冰川的总面积和条数均有所增加,朝西向的冰川退缩速率最大,为-15.9%。与1990—2000年时段对比发现,近10 a来,海拔大于3 800 m的冰川退缩速率加快。通过地面气象资料的分析发现,南天山地区的气温和降水均表现出增加趋势,海拔最高的巴音布鲁克站线性升温率为0.25℃/10 a,降水增幅为1.2 mm/a。与西风区其它现有研究对比,发现南天山地区冰川的强烈退缩可能主要受到气温升高的影响,降水的增加对其影响不大。此外,地形条件和冰川规模等都是影响冰川波动的重要因素。     

西南地区生长季植被覆盖时空变化特征及其对气候与地形因子的响应

为探究西南地区生长季植被覆盖时空变化特征以及驱动因子如何定量影响其动态变化,基于MODIS NDVI数据,通过趋势分析、变异系数、相关分析等方法研究了西南地区2000-2016年生长季植被覆盖的时空变化特征,并结合气候因子、DEM数据,分析了植被覆盖对气候与地形因子的影响程度。结果表明:西南地区近17年来生长季NDVI呈增长趋势（0.009/10 a）,其中4月份增速最显著（0.029/10 a）;呈增加趋势的区域占研究区总面积71.94%,主要分布在东部与东南部区域;植被覆盖变化以较低稳定（31.15%）与中度稳定（25.36%）占主导。研究区NDVI与气温、降水的相关性在空间分布上主要以正相关为主;月尺度NDVI与气候因子的相关性高于年尺度的值;植被覆盖度与月平均气温的相关性高于其与月降水量的相关性,植被生长对降水月变化的响应不明显,对气温的响应无明显滞后效应。研究区平均NDVI在海拔大于4 000 m区域最小（0.30）,在坡度0°~5°区域最小（0.37）,但是NDVI的显著退化趋势则是以海拔大于4 000 m处最大（14.33%）;海拔大于4 000 m区域主要受降水控制,坡度5°~15°区域主要受气温控制;坡向对植被生长变化的影响没有海拔和坡度影响大。     

天山北麓近50年气温和降水的变化特征

根据天山北麓8个气象站1961—2010年气温和降水资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendall检验、Hurst指数等方法,分析了天山北麓气温和降水的变化特征。结果表明:（1）50 a来,天山北麓年平均气温和年降水量均呈增加趋势,其变化率分别为0.26 ℃/10 a、15.67 mm/10 a;冬季增温最为明显,升温幅度达0.49℃/10 a左右,降水倾向率表现为夏季最大,为5.44 mm/10 a;（2）年平均气温和年降水量的突变年份分别在1996年和1983年;未来两者整体上呈增加趋势;（3）极端高（低）温指数在近50 a呈现增加（减少）趋势;极端降水指数中零降水日数和最长连续无降水日数呈不同程度的递减趋势,1日最大降水量和极端强降水日数以1.36 mm/10 a和1.81 d/10 a的速率递增,各极端气候指数空间差异明显;极端气温指数与年平均气温、极端降水指数与年降水量均有很好的相关性。     

贵州省境内长江流域不同水系气候变化特征对比研究

[目的]分析57a来贵州境内长江流域气温与降水变化规律,为贵州喀斯特地区环境演化提供科学支撑,同时也为区域适应和减缓气候变化提供对策。[方法]基于1960—2016年贵州省境内长江流域的12个气象站点的月平均气温和降水数据,运用累计距平、5a滑动平均、Mann-Kendall突变检验和回归分析等方法,对流域气候特征及动态进行了分析。[结果]流域总体上气温呈升高趋势,升温率为0.14℃/10a,降水量波动中有小幅下降趋势,降幅为12.94mm/10a;气温在1997年发生一次突变,突变前后温度变化差异较大,而降水量无明显突变;气温和降水主要受经度、海拔影响而表现东西分布的显著差异;在各水系,气温升温趋势占主导地位,降水量呈M形波动且有小幅下降趋势;相关性分析表明降水量随着气温的升高而减少,尤其乌江水系降水量的变化对气温的敏感性较高。[结论]总体而言,该流域与整个贵州省乃至西南地区气候变化趋势相吻合,朝着暖干化的方向发展,为遏制这一趋势应提高植被覆盖率,改善区域小气候。     

近30年祁连山东段冷龙岭地区寒冻荒漠分布范围及其对气候变化的响应

利用祁连山东段冷龙岭地区1990s-2010s的Landsat TM,OLI遥感影像数据,结合NDVI阈值和人工目视解译提取1990s,2000s,2010s研究区寒冻荒漠分布范围,分析近30 a研究区寒冻荒漠分布范围变化特征及其对气候变化的响应过程和机理,同时考虑了地形差异对寒冻荒漠对气候响应的影响。结果表明:（1）近30 a以来,祁连山东段冷龙岭地区寒冻荒漠呈萎缩趋势,以约4.5 km²/年的速率萎缩,但局部地段也有扩张情况;其中萎缩区大量分布在3 900~4 100 m的海拔带,扩张区零星分布于各高度带。该现象导致祁连山东段冷龙岭地区寒冻荒漠分布下界平均海拔向高海拔推进,推进速率约为23 m/10 a。（2）受水热条件控制,寒冻荒漠萎缩变化主要分布在12°以下低坡度地区,同时由于寒冻风化作用加强,碎屑坡积等物理过程影响,低坡度区域也存在扩张变化,随着坡度变陡,寒冻荒漠基本无变化;同时,在不同坡向上均存在寒冻荒漠的萎缩与扩张变化。寒冻荒漠在阳坡变化大于阴坡。（3）1990-2015年祁连山东段冷龙岭地区气温呈波动增加趋势,线性增长率约为0.3~0.5℃/10 a,增温幅度显著,呈先快后慢趋势,降水量无明显变化趋势,但在时间序列上呈现波动。该时期气候变化导致了上述寒冻荒漠分布范围的变化,且分析结果表明其主要受控于气温变化。     

1957-2009年乌鲁木齐河径流与气候变化的对应关系

以1957—2009年乌鲁木齐河径流量、气温和降水量数据为基础,采用线性分析、Mann-Kendall检验方法、相关性分析和灰色关联度分析法等方法,研究乌鲁木齐河年径流量、气温和降水量的变化特征以及影响径流量的气象因子。结果表明:（1）50多年间乌鲁木齐河年径流量变化呈增加趋势,气温显著升高而降水量缓慢减少。从径流量的年际变化来看,乌鲁木齐河年径流量变化出现平水期（1957—1990年）、丰水期（1991—2000年）和平水期（2001—2009年）,总体呈现波动增加趋势;从年内分配来看,乌鲁木齐河年径流量主要集中在夏季和秋季,而春季和冬季较少;从月分布来看,6月、7月、8月份径流量最大,其他月份较少。（2） Mann-Kendall检验表明,1957—2009年乌鲁木齐河年径流量、春季径流量和冬季径流量均显著上升,而夏季和秋季径流量上升趋势不显著。（3）相关性分析和灰色关联度分析表明,乌鲁木齐河年径流量变化主要受降水的影响。     

武功地区气候变化特征及趋势预测

基于1955—2012年武功地区气温与降水量逐日观测数据,运用累积距平、Mann-Kendall检验与洛伦兹曲线理论分析了该地区年均气温和降水量地变化趋势及年内均匀性评价,并借助R/S分析对该地区气候发展趋势进行预测。结果表明:武功地区58年来年均气温呈明显上升趋势,而年降水量呈下降趋势;气温在1990年发生气温升高突变,1955—1984年为丰水期,1985—2002年转入枯水期,2002年之后逐渐转为丰水期;年内降水分布不均匀性逐渐增强,降水量较小的月份所占比例较大,且基尼系数与洛伦兹不对称系数的年代际变幅不大,基本趋于不变;目前气温升高趋势将不再持续,未来可能降低,并且年降水量减少趋势也不再持续,未来可能开始增加。     

中国草地覆盖度时空动态格局及其影响因素

为了探究近几十年来中国草地覆盖度的动态变化,基于多源遥感数据,采用像元二分模型模拟分析了1982—2016年中国草地覆盖度的时空动态格局,并从植被类型、地形要素、气候区及气候变化等角度分析了其主要影响因素。结果表明:35 a间中国草地覆盖度平均值为36.21%,呈极显著增加趋势(0.12%/a)。高山亚高山草甸、坡面草地及湿润地区、半干旱地区草地覆盖度的增加对于中国草地恢复具有重要贡献。草地覆盖度随海拔的升高呈降低趋势,DEM<500 m及3 500 m相似文献   

三江源地区植被覆盖度变化及其与气候因子的关系

为揭示气候变化对三江源地区草地生态系统的影响及适应机制,研究以SPOT-VGT为基础数据,利用像元二分模型估算了三江源地区1998—2012年的植被覆盖度,分析了年最大覆盖度的变异特征,并对植被覆盖度与气候因子之间的响应关系进行了深入探讨。结果表明:在区域尺度上,15 a来研究区生长季植被覆盖度呈极显著增加的趋势（P < 0.01）,平均每年增加0.004。在草地生态系统类型上,高寒草甸植被覆盖度与生长季温度的相关关系更加密切（r=0.802,P < 0.01）;高寒草原植被覆盖度与生长季温度呈显著相关关系（r=0.515,P < 0.05）。与生长季降水量相比较,5—7月降水量对高寒草原植被覆盖度变化的影响更加关键,但在高寒草甸上却不存在这种差异。     

黄河源区退化草地水土流失规律

为了阐明高寒草甸退化草地水土流失的规律,以黄河源区河南县退化草地为研究对象,采用野外现场原位人工模拟降雨试验方法,对不同降雨条件下土壤径流量、冲刷量随坡度、退化程度、降雨历时和降雨强度的变化规律进行了试验和分析。结果表明:天然退化草甸的含水量及密度均随坡度和退化程度呈递减趋势(P0.05);同等条件下径流量与植被覆盖度呈幂函数负相关关系(y=140.69x~(-0.4667),R~2=0.988 2),与降雨强度呈指数函数正相关关系(y=40.35e~(0.0252x),R~2=0.970 8);泥沙量与植被覆盖度呈指数函数的负相关关系(y=4294.3e~(-0.0418x),R~2=0.990 7),与降雨强度呈指数函数正相关关系(y=62.657e~(0.0201x),R~2=0.968 8);坡度为30°的小区径流量较10°和20°的坡度小区分别增加了3.6倍和1.7倍,泥沙量分别增加了16倍和1.4倍,表明径流量、泥沙量随坡度的增加而急剧增大;植被覆盖度40%以下的区域其径流和泥沙含量变化幅度较大;降雨开始30min内的地表径流量相对稳定,降雨时间30min后地表径流量开始缓慢上升,坡面泥沙流失量主要集中在降雨后的5~15min内,而降雨55~60min后泥沙量急剧降低,因此试验认为降雨历时1h为土壤颗粒流失的敏感期;天然边坡径流产生后坡面出现汇流冲蚀现象,是退化草地水土流失加剧的重要原因。     

1977-2013年玛河流域山区冰雪覆被消融态势分析

对1977年MSS,1990年、2000年和2013年TM影像采用监督分类最大似然法区分冰雪与其他地物,探测冰雪面积及储量变化趋势,结合梯度、坡度、坡向等分析其分布规律。结果表明:（1）时间上:1977—2013年玛河流域山区冰雪面积从3 125.63 km²减少到745.81 km²,总退缩面积为2 379.82 km²,占1977年冰雪总面积76.14%。其中1977—1990年,年均变化率为1.6%,1990—2000年为2.9%,近13 a为2.0%,总体上呈“小—大—小”趋势退缩;玛河流域山区冰雪储量减少明显,减少量为1 446.75 km³。（2）空间上:海拔≤2 700 m的梯度冰雪消减最快,速率达到25.55 km/a,其次是海拔2 700～3 600 m,消减速率达到23.44 km/a,最后是海拔3 600～5 242 m的消减速率,仅为17.11 km/a;坡向上,冰雪分布阴坡大于阳坡,北坡、东北、西北坡分布最多,东坡、西坡次之,南坡、东南坡、西南坡最少,但不同坡向分布的冰雪百分比没有明显变化;坡度上,冰雪主要分布在坡度0°~50°,所占比例超过95%,≥50°雪盖分布较少。（3）控制冰雪变化的主要两个因素是夏季均温和年降水量,其中夏季气温对冰川的消融量起决定作用,年降水则影响冰川的积累量,冰雪覆被消融态势随自然因素和人类活动影响进一步加剧。     

河南省境内以淮河为界的南北气候变化差异分析

选取河南省9个观测站1954-2007年的气候资料,基于ArcGIS等软件,利用数理统计分析、线性回归等方法,分析了河南省境内受淮河影响的气候变化差异及对全球气候变化的区域响应特点。结果表明:河南省境内的南北气候分界线为淮河最大的支流沙颍河和秦岭东部分支所连成地带即34°40′-34°50′N。分析期内南、北部总体上呈增温趋势,但具有阶段性特点,60年代以前持续升温,60年代-80年代中期为降温时期,80年代中期后,南、北部同时开始剧烈升温。在80年代以前南、北部的年降水量均递减,80年代北部骤减、南部骤增,90年代以后南、北地区均增多。80年代为气候突变时期,90年代至今,保持高温多雨水特征,南北温差不断增大。     

环境因子对高寒草地植物群落分布和物种组成的影响

在新疆天山巴音布鲁克高寒草地，应用双向指示种分类法（Twinspan）、典范对应分析（CCA）和除趋势对应分析（DCA）方法研究了环境因子对群落分布和物种组成的影响。结果表明：1）高寒草原分布在2460—2760m的低海拔区域，该区域7、8月温度较高，为10．8℃；高寒草原化草甸分布在2860m左右；高寒草甸分布在2960m以上，该区域7、8月相对湿度和土壤含水量较高，分别为77．77％和42．95％。2）随海拔升高，高寒草原、高寒草原化草甸和高寒草甸的速效K含量逐渐减少，有机质和速效N逐渐增加。3）CCA、DCA分析表明，温度、速效K和有机质因子对该地区群落分布和物种组成有重要影响。4）Twispan分类将9个样地划分为高寒草原、高寒草原化草甸和高寒草甸3个类型，与CCA和DCA分析的结果基本吻合。     

四川省植被变化及其与气象因子的相关性分析

[目的]分析四川省植被的变化特征及其与气象因子的相关性,为该区域的可持续发展提供理论依据。[方法]采用一元线性回归方法,利用MODIS NDVI数据按不同植被类型对GIMMS NDVI数据进行模拟拓展,并采用变异系数、趋势分析和偏相关等方法进行变化分析和相关性分析。[结果](1)近30a四川省植被NDVI以基本无变化和减小为主,减小的区域主要位于盆周山地、川东北的中海拔山地和川西北高原湿地,增长变化的区域较小,主要位于四川盆地中北部和川西高原西部;(2)植被受气温影响较大的区域主要分布在以灌丛和高山植被覆盖为主的甘孜西南部、西北部以及四川盆地的西南部,以针叶林和水稻种植为主的成都平原、四川盆地中部以及川东北的广元则对降水更敏感。[结论]过去32a间四川省年最大NDVI变化具有明显的阶段性特征,整体上呈现下降趋势;植被NDVI的变化与降水和气温具有显著的线性相关关系,且气温和降水对植被变化的影响具有明显的区域差异。     

岷江上游土壤侵蚀时空演变特征及其成因分析

为研究岷江上游流域土壤侵蚀动态变化情况,使用通用土壤流失方程(USLE)和统计学、空间分析等方法探讨了该区域2001—2017年土壤侵蚀时空演变特征及其成因。结果表明：(1)岷江上游流域土壤侵蚀主要发生在西部、西南部、东北部和东南部。(2)土壤侵蚀模数显著减小区域主要分布在流域西部和西南部,从地形、降水和土地利用看,主要分布于海拔2 500～5 000 m、坡度大于15°、年均降水量800～1 200 mm的区域和林地侵蚀区。土壤侵蚀显著增加区域主要分布在北部和东南部,其中以中山、亚高山区域和年均降水量400～800 mm的干旱河谷区域为主。(3)土壤侵蚀状况与海拔、坡度、年降水量和植被类型在空间上呈显著正相关关系(p<0.05),随着海拔、坡度、年降水量增加,土壤侵蚀现象越明显。(4)未利用地、草地和林地土壤侵蚀较明显,侵蚀占比(轻度及以上侵蚀面积占该类型的比例)分别为87.11%,39.75%和9.49%。(5)不同类型林地侵蚀占比由大到小为疏林地(15.04%)>针叶林(13.50%)>混交林(4.41%)>阔叶林(0.97%)。林地土壤侵蚀主要受降水和植...